p Fig. 1 Sensor piezoelétrico de cabo trançado PLLA. Crédito:Universidade Kansai
p Yoshiro Tajitsu da Universidade de Kansai, Osaka, Japão, e Teijin Limited, Japão, desenvolveram sensores de cabo trançado PLLA piezoelétricos usáveis inovadores. Esta tecnologia pode ser usada como sensores vestíveis nas áreas da moda, roupas esportivas, design de interiores, e saúde, áreas para as quais dispositivos sensores vestíveis convencionais não podem ser usados. p Os visores do painel de toque são onipresentes. É difícil imaginar usando smartphones, computadores pessoais, relógios digitais, e outros dispositivos eletrônicos modernos sem esta forma de interface humano-dispositivo. Contudo, apesar da proliferação de dispositivos de painel de toque, há pesquisas crescentes sobre a próxima geração de dispositivos 'homem-máquina', que podem ser usados como roupas, os chamados sensores vestíveis. "
p Agora, em uma abordagem inovadora, Yoshiro Tajitsu da Universidade de Kansai, Osaka, Japão, e Teijin Limited, Japão, desenvolveram os primeiros tecidos piezoelétricos usáveis do mundo, consistindo em um núcleo de fio de fibra de carbono condutor; fio de fibra de ácido poli-L-láctico piezoelétrico (PLLA) e bainha intermediária de tereftalato de polietileno (PET); e blindagem externa condutora de fibra de carbono (Fig.1).
p Os cabos trançados PLLA piezoelétricos produzem sinais elétricos em resposta a quase qualquer tipo de movimento tridimensional, incluindo flexão e torção. Mais importante, esses tecidos do tipo de cabo coaxial são tecidos em cabos trançados piezoelétricos para blindagem eletromagnética e alta sensibilidade, para que não respondam ao ruído ambiental de telefones celulares e outras interferências eletromagnéticas.
p Figura 2. Tirando uma selfie com ‘e-têxteis’:o tradicional quimono japonês. Crédito:Universidade Kansai
p "Nossa pesquisa visa desenvolver roupas funcionais, às vezes referido como 'e-têxteis, "" diz Tajitsu. "Acreditamos que os dispositivos homem-máquina vestíveis permitirão que as pessoas façam interface com dispositivos externos naturalmente, sem ser limitado ou prejudicado por ter que realizar movimentos complicados, como focar em um painel de exibição para confiar nas instruções. Também, 'e-têxteis' deve ser confortável e elegante para ampla aceitação. Essas ideias levaram ao desenvolvimento de nossos sensores vestíveis em forma de cabo trançado tradicional japonês ou Kumihimo usado no quimono. "
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Aplicações de cabos trançados PLLA piezoelétricos
p O professor Tajitsu e seus colegas teceram três tipos de nós decorativos japoneses tradicionais (Kame, Kicchyo, e Awaji) usado como parte dos quimonos tradicionais usados por mulheres (Fig.2) com cordas trançadas PLLA. "Analisamos a magnitude dos sinais elétricos que poderíamos esperar para cada um desses três nós, "explica Tajitsu." Nosso cálculo de elemento finito mostrou que o maior sinal seria produzido pelos nós Kame e Kicchyo, e que a resposta do Awaji sabe seria muito pequena. Portanto, usamos os nós Kame e Kicchyo para aplicações potenciais. "
p Fig.3. Sensores modernos fabricados com cabo piezoelétrico PLLA trançado. Crédito:Universidade Kansai
p Uma das aplicações vestíveis exclusivas é para quimonos japoneses (Fig.2), por exemplo, para acionar um smartphone para tirar uma selfie. "Estamos trabalhando com designers de moda na França e na Itália no design de roupas feitas com nossos cordões trançados PLLA, "diz Tajistu." Estamos investigando possibilidades para roupas tradicionais japonesas, como o Kimono feminino, com parceiros no Japão. "O cabo PLLA piezoelétrico trançado pode ser usado como sensores vestíveis, principalmente nas áreas da moda, roupas esportivas, design de interiores, e saúde, ao utilizar sua moda e facilidade de uso, o que não pode ser alcançado usando dispositivos de detecção vestíveis convencionais (Fig.3).
p Fig. 4 Sinal da onda de pulso descrito no texto. Crédito:Universidade Kansai
p Cuidados de saúde e monitoramento do movimento das pessoas são outras aplicações potenciais dos cabos trançados PLLA. Por exemplo, Tajistu e colegas de trabalho fabricaram colares decorativos com nós Kame e Kicchyo, que foram usados com sucesso para monitorar a taxa de pulso devido à detecção de pressão das artérias carótidas em cada lado do pescoço. Notavelmente, o sinal de pulso não foi afetado pelos movimentos da cabeça ou de outras partes do corpo (Fig.4). “O sujeito não sente nenhum desconforto com o colar, por isso é um dispositivo portátil muito útil para monitorar cuidados de saúde, "diz Tajitsu." Em nossos experimentos, transmitimos os sinais para smartphones por Wi-Fi. Também fabricamos cadarços para sapatos para monitorar o movimento. Portanto, esta é uma tecnologia moderna e muito poderosa para uma ampla variedade de aplicações. "